電氣自動(dòng)化專業(yè)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用

1、一 44 一電氣自動(dòng)化專業(yè)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用 馬林摘 姜：電氣自動(dòng)化專業(yè)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用是將變頻原理及總用、傳感器及應(yīng)用、自動(dòng)控制原理 與系統(tǒng)等課程結(jié)合在一起進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)握綜合應(yīng)用的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法和控制技術(shù)。關(guān)健詞：電氣自動(dòng)化專業(yè)；綜合技術(shù)；綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作者簡介：馬林，河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師c隨若現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展,電氣白動(dòng)化技術(shù)也已 賦予新的概念，利用變頻器實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控 制已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。為了適應(yīng)社會(huì)需求，加快 培養(yǎng)既有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)又有實(shí)際生產(chǎn)能力的技術(shù)人 才,高等職業(yè)教育電氣自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)模式也必須 加快進(jìn)行改革與創(chuàng)新。利用變頻器的茲本功能和傳感 器

2、的自動(dòng)檢測功能組成一個(gè)閉環(huán)的交流調(diào)速系統(tǒng)，可 以將變頻原理及應(yīng)用、傳感器及應(yīng)用、自動(dòng)控制 原理與系統(tǒng)等課程的理論與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合在一起。 通過綜合應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)，可以有效地提髙學(xué)生的理 論和實(shí)際綜合應(yīng)用能力。一、各門課程的特點(diǎn)1. 變頻原理及應(yīng)用課程的特點(diǎn)變頻原理與應(yīng)用是電氣自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè) 課，主要講授變頻器的基本組成原理和變頻器應(yīng)用 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和維修的知識(shí)和技能。通過該 課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)握變頻器組成的基本原理.拿 握變頻器的控制方式和功能設(shè)置方法，同時(shí)學(xué)握變 頻器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、變頻器的選擇、外部端子的連接以 及配用電器的選擇。能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)技能對(duì)風(fēng)機(jī)、泵 類設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，并具

3、有一定安裝調(diào)試的能力. 具備一定的變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。2. 傳感器及應(yīng)用課程的特點(diǎn)傳感器及應(yīng)用也是電氣自動(dòng)化專業(yè)的一門專 業(yè)課。該課程的任務(wù)在于使學(xué)生拿握檢測與轉(zhuǎn)換技 術(shù)的基本理論;抽本的誤差處理方法；常用傳感器的 工作原理、結(jié)構(gòu)及其在工業(yè)中的應(yīng)用；檢測技術(shù)的電 磁兼容和抗干吮技術(shù)及何號(hào)處理、變換與接11電路° 通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生具有選擇傳感器的能 力，有組建自動(dòng)檢測系統(tǒng)的能力以及對(duì)檢測系統(tǒng)中 的技術(shù)問題具有一定的分析和處理能力。3. 自動(dòng)披制原理與系統(tǒng)課程的特點(diǎn)自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)同樣是電氣自動(dòng)化專業(yè) 的一門專址課。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步拿握 分析、設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)

4、的基本方法，理解交、直流 調(diào)速系統(tǒng)的組成及工作原理，了解控制系統(tǒng)的安裝、 調(diào)試和運(yùn)行的基本知識(shí)，具備閱讀控制系統(tǒng)電路圖 的基本能力，并掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法。二、專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用系統(tǒng)變頻器是三相異步電機(jī)的控制設(shè)備，能根據(jù)需要 調(diào)整其轉(zhuǎn)速。在轉(zhuǎn)軸上裝傳感器，可對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施轉(zhuǎn) 數(shù)、轉(zhuǎn)速的檢測。經(jīng)過簡單的信號(hào)轉(zhuǎn)換,便可得到電壓 侑號(hào).傳感器不僅可檢測轉(zhuǎn)速，還可辨別施轉(zhuǎn)方向. 轉(zhuǎn)化的電壓信號(hào)反饋給變頻器。變頻器可根據(jù)輸人給 定值和反饋的值.即根據(jù)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)又寸應(yīng)的電壓設(shè)定 值與傳感器獲得的反饋電壓信號(hào)，利用PID控制自動(dòng) 調(diào)節(jié).改變頻率輸出值來調(diào)節(jié)所控制的三相異步電機(jī) 轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的冃的。閉

5、環(huán)控制變頻調(diào)速框圖如 圖1所示。® 1 閉環(huán)控制變頻調(diào)速框圖三、專業(yè)課程綜合應(yīng)用的教學(xué)實(shí)踐在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)速是電氣 自動(dòng)化專業(yè)的核心技術(shù)能力。它包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、線路的連接、變頻參數(shù)的調(diào)整、系統(tǒng)調(diào)試、實(shí)踐中異 常情況的處理等。要實(shí)現(xiàn)這種綜合技術(shù)的理論與實(shí)踐 有機(jī)地結(jié)合，需要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到 較好的教學(xué)效果。電氣自動(dòng)化專業(yè)課稈知識(shí)綜合應(yīng)用 實(shí)踐正是為落實(shí)這種教學(xué)理念而開設(shè)的c河南工業(yè)職 業(yè)技術(shù)學(xué)院通過個(gè)交流異步電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)變頻調(diào)速 系統(tǒng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行了理論和實(shí)踐的綜合技術(shù)的教學(xué)。1. 變頻器的基本應(yīng)用訓(xùn)練變頻器的基本應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控 制c

6、首先讓學(xué)生了解變頻器的基本組成，熟悉如何根 據(jù)負(fù)載選擇變頻器的容量，掌握變頻器與系統(tǒng)的連 接。因此，本訓(xùn)練垂點(diǎn)是讓學(xué)生能正確地將變頻器與 電源及電動(dòng)機(jī)連接。2. 變頻器調(diào)節(jié)功能和自動(dòng)控制原理應(yīng)用訓(xùn)練 自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)課程的重要內(nèi)容是PID涸節(jié)。變頻器中一般都具備了 PID調(diào)節(jié)功能。因此，通 過變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定整定分析的訓(xùn)練.可以達(dá)到 與自動(dòng)控制原理相結(jié)合的目的。 比例（P）調(diào)節(jié)訓(xùn)練。該訓(xùn)練主耍使學(xué)生學(xué)握比 例增益對(duì)系統(tǒng)性能的影響°比例增益加大，使系統(tǒng)的 動(dòng)作靈敏，速度加快。增益偏大，振蕩次數(shù)增多，調(diào)節(jié) 時(shí)間加長，系統(tǒng)會(huì)趨于不穩(wěn)定。若增益太小，又會(huì)使 系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。 積分（I）調(diào)

7、竹訓(xùn)練。該訓(xùn)練主要使學(xué)土疔握積 分時(shí)間對(duì)系統(tǒng)性能的影響。積分環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)定主要 解決因速度比例增益設(shè)定過大而引起的超調(diào)。積分 時(shí)間參數(shù)太小系統(tǒng)將不穩(wěn)定,系統(tǒng)振蕩次數(shù)較多;積 分時(shí)間參數(shù)偏大，對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響較大；只有 當(dāng)積分時(shí)間參數(shù)合適時(shí)，過渡過程比較合理。 微分（D）調(diào)節(jié)訓(xùn)練。該訓(xùn)練主要便學(xué)生學(xué)握微 分時(shí)間對(duì)系統(tǒng)性能約影響。微分調(diào)節(jié)主要是解決因積 分時(shí)間設(shè)定過大的缺點(diǎn)。微分控制可以改押動(dòng)態(tài)特 性當(dāng)微分偏大時(shí)，超調(diào)屋較大調(diào)節(jié)時(shí)間較長；當(dāng)微 分偏小時(shí),超調(diào)就也較大，調(diào)節(jié)時(shí)間也較長；只有微分 時(shí)間參數(shù)合適時(shí)，A町以得到比較合適的過渡過程。3. 傳感器應(yīng)用枝術(shù)訓(xùn)練將轉(zhuǎn)速傳感器安裝于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，并

8、將其輸 出連接至變頻器° 方面可訓(xùn)練對(duì)傳感器特性的測 試，另一方面可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的訓(xùn)練。對(duì)傳感器 的測試，需用高輸入電阻的數(shù)字式萬用我或示波器， 主耍是檢測反饋電圧、以及電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)，通過 對(duì)傳感器故障的分析，加深對(duì)電機(jī)、傳感器、變頻器 等之間的配合關(guān)系的了解，更加完整、準(zhǔn)確地掌握傳 感器在控制電路的作用。4. 自動(dòng)控鋼系統(tǒng)抗千擾性能訓(xùn)練在閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中傳感器、電源、負(fù)載都 會(huì)帶來干擾。當(dāng)速度為定值而實(shí)際速度受擾動(dòng)的影 響發(fā)生變化時(shí)，偏差電壓也會(huì)隨之變化。通過對(duì)系統(tǒng) 的調(diào)節(jié)可以使實(shí)際速度接近或等于定值速度，從而 抑制對(duì)速度的干擾，提高了速度的控制精度。此閉環(huán) 控制系統(tǒng)中，

9、輸出轉(zhuǎn)速取決于給定電壓對(duì)于由電網(wǎng) 電壓波動(dòng)、負(fù)載變化以及除測雖裝置之外的其它部 分的參數(shù)所引起的轉(zhuǎn)速變化都可以通過系統(tǒng)的自動(dòng) 調(diào)整加以抑制，閉環(huán)系統(tǒng)是通過給定值與反饋雖的 偏差來實(shí)現(xiàn)控制作用的。閉環(huán)系統(tǒng)能減小或消除作 用在前向通道上的擾動(dòng)所引起的被控就的偏差值， 因而具有較高的控制精度和較強(qiáng)的抗干擾能力。電氣自動(dòng)化專業(yè)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用教學(xué)，對(duì) 培養(yǎng)學(xué)土掌握綜合應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法 和控制技術(shù)有良好的效果，也能培養(yǎng)學(xué)生搜集資料、 閱讀資料和利用資料的能力，提高學(xué)生的自學(xué)能力 使學(xué)生的專業(yè)技術(shù)素質(zhì)和個(gè)人的綜合素質(zhì)得到全面 提高，能為生產(chǎn)一線或技術(shù)部門從爭應(yīng)用型的技術(shù) 人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：1 王廷才.變頻器原理及應(yīng)用M.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.2 黃堅(jiān).自動(dòng)控制原理及其應(yīng)用|M.高等教育出版社，2006.王煜東.傳感器及其應(yīng)用M機(jī)械工業(yè)出版社,2005.（上接第40頁）總之，大力推進(jìn)中職職業(yè)教育的改革與發(fā)展，需 要我們不斷著力推進(jìn)和完善課程體系建設(shè)，努力培 養(yǎng)出社會(huì)需耍、企業(yè)歡迎的技能型應(yīng)用人才。參考文獻(xiàn)：1教育部職成教